PROTOTIPADO DIGITAL DE UN MODELO ANALÓGICO DE CIRCUITO ELÉCTRICO PARA LA ENSEÑANZA DE CONCEPTOS BÁSICOS DE ELECTRODINÁMICA
DOI:
https://doi.org/10.22407/2176-1477/2025.v16.2666Palabras clave:
Analogías; Modelos; Electrodinámica; Enseñanza de la Física; Modelos analógicos.Resumen
Este estudio tiene como objetivo describir las etapas de la construcción de un prototipo digital de un modelo analógico basado en la comparación entre circuitos hidráulicos y eléctricos con el propósito de enseñar conceptos básicos de Electrodinámica. El uso de analogías como estrategia didáctica para la enseñanza y el aprendizaje en circuitos eléctricos puede ser un recurso valioso, ayudando al desarrollo cognitivo de los estudiantes, pero su diseño puede resultar desafiante debido, en parte, a la complejidad de la estructura relacional común entre los dominios comparados. , capaz de abarcar la mayoría de los conceptos de interés dentro del ámbito de la Electrodinámica, entre otros aspectos pedagógicos relacionados con este tipo de recurso didáctico. De manera similar, el uso de modelos también puede involucrar aspectos estructurales que requieren cierta atención a la hora de compartir significados y atribuir significados en torno a las entidades de interés científico que representan. El desafío puede volverse aún mayor cuando se trata de modelos basados en analogías: modelos analógicos, que aparentemente nos permiten explorar varias relaciones analógicas agrupadas en una misma forma de representación, ya sea física (concreta) o virtual (digital). El método utilizado en este estudio consiste en investigar elementos, atributos y relaciones basados en comparaciones potencialmente analógicas presentes en libros de texto de Física que involucran circuitos eléctricos, con el fin de permitir la construcción de un prototipo digital de un modelo analógico para este tipo de circuito. Los resultados de este trabajo ofrecen aportes al desarrollo de etapas en el proceso de construcción de modelos analógicos para la enseñanza de la Física, no solo restringidos a los conceptos básicos de la Electrodinámica, sino también a conceptos de otros dominios de esta área del conocimiento y otros componentes curriculares de Ciencias.
Referencias
ALMEIDA, Délcio.; ALMEIDA, Rangel; FERRY, Alexandre. MAES-3DMF: mapeamento estrutural de um Modelo Analógico do Espaço Sideral 3D em Meio Fluido para o Ensino de Ciências. Latin American Journal of Science Education, v. 5, n. 22004, 2018.
BARBOSA, Wilbert FERRY, Alexandre. Concepção de um software para mapeamento estrutural de analogias empregadas no ensino de ciências. Educitec, Manaus, v. 4, n. 8, p. 224 - 243, 2018.
BROWN, Simon; SALTER, Susan. Analogies in science and science teaching. Advances in Physiology Education, v. 34, n. 4, p. 167-169, 2010. Disponível em: https://journals.physiology.org/doi/epdf/10.1152/advan.00022.2010. Acesso em: 20 Mar. 2024.
CLEMENT, John J. (Ed.). Creative model construction in scientists and students. Dordrecht: Springer Netherlands, 2008.
FERRY, A. S. Análise estrutural e multimodal de analogias em uma sala de aula de química. 2016. 170 f. Tese (Doutorado em Educação) – Faculdade de Educação, Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte, 2016.
FOTOU, Nikolaos; ABRAHAMS, Ian. Extending the role of analogies in the teaching of physics. The Physics Teacher, v. 58, n. 1, p. 32-34, 2020.
GENTNER, Dedre; GENTNER, Donald R. Flowing waters or teeming crowds: Mental models of electricity. Mental models, v. 99, p. 129, 1983.
GENTNER, Dedre. Structure-mapping: A theoretical framework for analogy. Cognitive science, v. 7, n. 2, p. 155-170, 1983.
GENTNER, Dedre; MARKMAN, Arthur B. Structure mapping in analogy and similarity. American psychologist, v. 52, n. 1, p. 45, 1997.
GILBERT, John; JUSTI, Rosária. Modelling-based teaching in science education. Cham, witzerland: Springer International Publishing, v. 9, 2016.
HOLYOAK, Keith; THAGARD, Paul. Analogical mapping by constraint satisfaction. Cognitive science, v. 13, n. 3, p. 295-355, 1989.
KNUUTTILA, Tarja et al. Models as epistemic artefacts: Toward a non-representationalist account of scientific representation. 2005. Tese de Doutorado. Helsingin yliopisto.
MOZZER, Nilmara; JUSTI, Rosária. Modelagem analógica no ensino de ciências. Investigações em Ensino de Ciências, v. 23, n. 1, p. 155-182, 2018.
NERSESSIAN, Nancy J. Model-based reasoning in conceptual change. In: Model-based reasoning in scientific discovery. Boston, MA: Springer US, p. 5-22, 1999.
SCHWEDES, Hannelore; DUDECK, Wolff-Gerhard. Teaching electricity by help of a water analogy (how to cope with the need for conceptual change). In: Research in science education in Europe. Routledge, p. 49-60, 1996.
TABER, Keith S.; DE TRAFFORD, Tom; QUAIL, Teresa. Conceptual resources for constructing the concepts of electricity: the role of models, analogies and imagination. Physics Education, v. 41, n. 2, p. 155, 2006.
TESFAYE, Casey Langer; WHITE, Susan. High School Physics Textbooks, Resources and Teacher Resourcefulness: Results from the 2012-13 Nationwide Survey of High School Physics Teachers. Focus On. Statistical Research Center of the American Institute of Physics, 2014. Disponível em: https://files.eric.ed.gov/fulltext/ED547650.pdf. Acesso em: 20 Mar. 2024.
UGUR, Gokhan et al. The effects of analogy on students' understanding of direct current circuits and attitudes towards physics lessons. European journal of educational research, v. 1, n. 3, p. 211-223, 2012. Disponível em: https://pdf.eu-jer.com/EU-JER_1_3_211_Ugur_Etal.pdf. Acesso em: 20 Mar. 2024.
Descargas
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Daniel Mota Ricardo , Alexandre da Silva Ferry

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.
O autor responsável pela submissão representa todos os autores do artigo, e se compromete a enviar como documento suplementar uma carta de consentimento com a assinatura de todos os autores informando que tem a permissão para a submissão do texto assim como assegura que não há violação de direitos autorais e nem qualquer tipo de plágio (incluindo autoplágio).



